α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型具體涉及核輻射探測(cè)領(lǐng)域，提供了一種α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，包括α粒子探測(cè)倉(cāng)、β粒子探測(cè)倉(cāng)和真空氣泵；β粒子探測(cè)倉(cāng)為內(nèi)置云母窗探測(cè)器的封閉殼體；α粒子探測(cè)倉(cāng)為半球形密閉殼體，在倉(cāng)內(nèi)底面中心位置放置有施加負(fù)電壓的SI-PIN探測(cè)器，在α粒子探測(cè)倉(cāng)金屬球面外殼上施加正電壓，電壓差為2000-4000V；α粒子探測(cè)倉(cāng)在其底面開(kāi)有第一空氣流入口和第一空氣流出口，β粒子探測(cè)倉(cāng)在其底面開(kāi)有第二空氣流入口和第二空氣流出口，第二空氣流出口與第一空氣流入口使用空氣導(dǎo)管相連，第一空氣流出口外接的空氣導(dǎo)管連接真空氣泵。本實(shí)用新型既能節(jié)省系統(tǒng)能耗，也提高對(duì)空氣中α、β粒子的探測(cè)效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于核輻射探測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)輻射防護(hù)的意識(shí)也在的不斷的加強(qiáng)，有關(guān)輻射粒子放射性監(jiān)測(cè)的設(shè)備也在不斷的發(fā)展完善，相關(guān)的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備也在不斷的更新升級(jí)，輻射場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)量設(shè)備也將不斷的發(fā)展成熟。
[0003]核輻射探測(cè)器是利用探測(cè)器內(nèi)的物質(zhì)與入射射線的相互作用而產(chǎn)生某種信息，如電、光脈沖、或材料結(jié)構(gòu)的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)入射射線加以捕獲的裝置。核輻射探測(cè)器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)相應(yīng)的電子學(xué)電路放大后被記錄、分析，可以確定射線的數(shù)目、位置、能量、動(dòng)量、飛行時(shí)間、速度、質(zhì)量等物理量。核輻射探測(cè)器是核物理、粒子物理研究及輻射應(yīng)用中不可缺少的工具和手段。
[0004]帶電放射性粒子(α、β放射性粒子)由于其為帶電粒子，且穿透能力相對(duì)較弱，容易與周?chē)镔|(zhì)作用而湮滅，大氣環(huán)境中含量極低。α、β放射性粒子雖然都是帶電粒子，但是二者仍存在著較大的差異性，一般監(jiān)測(cè)中兩者的監(jiān)測(cè)都是相互獨(dú)立進(jìn)行的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，包括α粒子探測(cè)倉(cāng)、β粒子探測(cè)倉(cāng)和真空氣泵；β粒子探測(cè)倉(cāng)為塑料材質(zhì)的封閉殼體，內(nèi)置云母窗探測(cè)器；α粒子探測(cè)倉(cāng)為半球形密閉殼體，球面為金屬材質(zhì)，底面為塑料材質(zhì)，在倉(cāng)內(nèi)底面中心位置放置有S1-PIN探測(cè)器，在S1-PIN探測(cè)器部分施加負(fù)電壓，在α粒子探測(cè)倉(cāng)球面外殼上施加正電壓，電壓差為2000-4000V;a粒子探測(cè)倉(cāng)在其底面開(kāi)有第一空氣流入口和第一空氣流出口，β粒子探測(cè)倉(cāng)在其底面開(kāi)有第二空氣流入口和第二空氣流出口，第二空氣流出口與第一空氣流入口使用空氣導(dǎo)管相連，第一空氣流出口外接的空氣導(dǎo)管連接真空氣泵。
[0007]優(yōu)選的:所述第二空氣流入口外接空氣導(dǎo)管，在空氣導(dǎo)管口敷有空氣過(guò)濾膜。
[0008]優(yōu)選的:所述云母窗探測(cè)器，放置在β粒子探測(cè)倉(cāng)內(nèi)底部，位于第二空氣流入口和第二空氣流出口的連接線中點(diǎn)位置。
[0009]優(yōu)選的:所述第一空氣流入口和第一空氣流出口，開(kāi)口位置應(yīng)分別位于S1-PIN探測(cè)器的兩側(cè)。
[0010]優(yōu)選的:所述S1-PIN探測(cè)器，其偏置電壓為60V，S1-PIN探測(cè)器輸出電荷脈沖信號(hào)經(jīng)由電荷靈敏放大器放大后，由整形電路整形輸出。
[0011]優(yōu)選的:所述云母窗探測(cè)器，使用加500V高壓的云母窗蓋革計(jì)數(shù)器；云母窗探測(cè)器輸出信號(hào)經(jīng)RC積分電路后，以指數(shù)形脈沖信號(hào)由隔離電容耦合輸出，指數(shù)形脈沖信號(hào)再經(jīng)后級(jí)整形電路處理后輸出。
[0012]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013](I)由于第二空氣流出口與第一空氣流入口使用空氣導(dǎo)管相連，實(shí)現(xiàn)α粒子探測(cè)倉(cāng)和β粒子探測(cè)倉(cāng)串聯(lián)連接的聯(lián)動(dòng)探測(cè)。相比原有各自獨(dú)立的探測(cè)倉(cāng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置可以充分的利用流動(dòng)的氣體，共用同一個(gè)真空氣泵，節(jié)省系統(tǒng)能耗，也增強(qiáng)了對(duì)空氣中α、β粒子的探測(cè)效率。
[0014]而串聯(lián)連接的方式可以保證空氣流量，如果采用兩者并聯(lián)，則二者的空氣流量將會(huì)降低，如果要取得相同的效果就需要增加真空氣泵的流量，如此又會(huì)增加系統(tǒng)的成本。
[0015]同時(shí)在串聯(lián)連接方式中，真空氣泵抽取的空氣必須首先經(jīng)過(guò)β粒子探測(cè)倉(cāng)進(jìn)行β粒子的探測(cè)，后進(jìn)入α粒子探測(cè)倉(cāng)通過(guò)S1-PIN探測(cè)器進(jìn)行α粒子的放射性探測(cè)，是因?yàn)棣亮Ｗ犹綔y(cè)倉(cāng)內(nèi)施加了高壓電場(chǎng)，α粒子在電場(chǎng)作用下將向球心運(yùn)動(dòng)，但是帶負(fù)電荷的β粒子將在電場(chǎng)作用下向球面運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致β粒子會(huì)在α粒子探測(cè)倉(cāng)內(nèi)湮滅。
[0016](2)第二空氣流入口作為整個(gè)裝置的進(jìn)氣口，外接管口敷有空氣過(guò)濾膜的空氣導(dǎo)管，以便除去空氣中的如固體顆粒一類(lèi)的空氣雜質(zhì)。
[0017](3) α粒子探測(cè)倉(cāng)是半球形密閉殼體設(shè)計(jì)，在倉(cāng)內(nèi)底面中心位置放置的S1-PIN探測(cè)器部分施加負(fù)電壓，在α粒子探測(cè)倉(cāng)球面金屬外殼上施加正電壓，電壓差為2000-4000V。在此高壓作用下，使得在α粒子探測(cè)倉(cāng)內(nèi)形成由球面指向球心的高壓電場(chǎng)。帶正電荷的α粒子在高壓電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，不斷的向α粒子探測(cè)倉(cāng)球心位置運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)入S1-PIN探測(cè)器探測(cè)范圍內(nèi)。另外第一空氣流入口和第一空氣流出口位于S1-PIN探測(cè)器兩偵牝空氣從S1-PIN探測(cè)器位置流動(dòng)，S1-PIN探測(cè)器就能夠更加高效的探測(cè)α粒子的放射性。
[0018](4)云母窗探測(cè)器放置在第二空氣流入口和第二空氣流出口的連接線中點(diǎn)位置，可以使得云母窗探測(cè)器能在密封的β粒子探測(cè)倉(cāng)內(nèi)接觸到足夠多的空氣，同時(shí)使得探測(cè)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確穩(wěn)定。
[0019](5)由于需要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)環(huán)境空氣中的α、β帶電粒子的放射性強(qiáng)度監(jiān)測(cè)，所以系統(tǒng)只需要統(tǒng)計(jì)α、β粒子放射性強(qiáng)度即可，即系統(tǒng)只需要統(tǒng)計(jì)粒子數(shù)量，而不需要探測(cè)粒子能量的強(qiáng)弱，所以云母窗探測(cè)器和S1-PIN探測(cè)器的輸出信號(hào)最后是給到計(jì)數(shù)器即可。但是云母窗探測(cè)器和S1-PIN探測(cè)器的輸出信號(hào)都很微弱，所以需要對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行處理，以便計(jì)數(shù)器能夠接收到可靠信號(hào)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型中云母窗探測(cè)器和S1-PIN探測(cè)器的后級(jí)信號(hào)處理電路。

【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1到圖2所示:
[0023]一種α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，包括α粒子探測(cè)倉(cāng)2、β粒子探測(cè)倉(cāng)I和真空氣泵5 ; α粒子探測(cè)倉(cāng)2在其底面開(kāi)有第一空氣流入口 8和第一空氣流出口 9，β粒子探測(cè)倉(cāng)I在其底面開(kāi)有第二空氣流入口 11和第二空氣流出口 10，第二空氣流出口 10與第一空氣流入口 8使用空氣導(dǎo)管3相連，第一空氣流出口 9外接的空氣導(dǎo)管3連接真空氣泵5。第二空氣流入口 11作為整個(gè)裝置的進(jìn)氣口，外接管口上敷有空氣過(guò)濾膜4的空氣導(dǎo)管3，以便除去空氣中的如固體顆粒一類(lèi)的空氣雜質(zhì)。
[0024]β粒子探測(cè)倉(cāng)I為塑料材質(zhì)的六面體封閉殼體，倉(cāng)內(nèi)底部放置云母窗探測(cè)器6。云母窗探測(cè)器6位于第一空氣流入口 11和第一空氣流出口 10的連接線中點(diǎn)位置，可以使得云母窗探測(cè)器6能在β粒子探測(cè)倉(cāng)I內(nèi)接觸到足夠多的空氣，同時(shí)使得探測(cè)數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確穩(wěn)定。
[0025]云母窗探測(cè)器6使用加500V高壓的云母窗蓋革計(jì)數(shù)器，云母窗探測(cè)器6輸出信號(hào)經(jīng)RC積分電路后，以指數(shù)形脈沖信號(hào)由隔離電容耦合輸出，指數(shù)形脈沖信號(hào)再經(jīng)后級(jí)整形電路處理后輸出。
[0026]α粒子探測(cè)倉(cāng)2為半球形密閉殼體，球面為金屬材質(zhì)，底面為塑料材質(zhì)，在倉(cāng)內(nèi)底面中心位置放置有S1-PIN探測(cè)器7，且第一空氣流入口 8和第一空氣流出口 9的開(kāi)口位置分別位于S1-PIN探測(cè)器7的兩側(cè)。
[0027]在S1-PIN探測(cè)器7部分施加負(fù)電壓，在α粒子探測(cè)倉(cāng)2球面外殼上施加正電壓，電壓差為3500V ；S1-PIN探測(cè)器7的偏置電壓為60V，S1-PIN探測(cè)器7的輸出電荷脈沖信號(hào)經(jīng)由電荷靈敏放大器放大后，由整形電路整形輸出。
[0028]由于需要實(shí)現(xiàn)的是對(duì)環(huán)境空氣中的α、β帶電粒子的放射性強(qiáng)度監(jiān)測(cè)，所以系統(tǒng)只需要統(tǒng)計(jì)α、β粒子放射性強(qiáng)度即可，即系統(tǒng)只需要統(tǒng)計(jì)粒子數(shù)量，而不需要探測(cè)粒子能量的強(qiáng)弱，所以S1-PIN探測(cè)器7和云母窗探測(cè)器6的輸出信號(hào)最后是給到計(jì)數(shù)器即可。但是S1-PIN探測(cè)器7和云母窗探測(cè)器6的輸出信號(hào)都很微弱，所以需要上述對(duì)S1-PIN探測(cè)器7和云母窗探測(cè)器6的輸出信號(hào)進(jìn)行處理，以便計(jì)數(shù)器能夠接收到可靠信號(hào)。
[0029]由于第二空氣流出口 10與第一空氣流入口 8使用空氣導(dǎo)管3相連，實(shí)現(xiàn)α粒子探測(cè)倉(cāng)2和β粒子探測(cè)倉(cāng)I串聯(lián)連接的聯(lián)動(dòng)探測(cè)。相比原有各自獨(dú)立的探測(cè)倉(cāng)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置可以充分的利用流動(dòng)的氣體，共用同一個(gè)真空氣泵5，節(jié)省系統(tǒng)能耗，也增強(qiáng)了對(duì)空氣中α、β粒子的探測(cè)效率。而串聯(lián)連接的方式可以保證空氣流量，如果采用兩者并聯(lián)，則二者的空氣流量將會(huì)降低，如果要取得相同的效果就需要增加真空氣泵5的流量，如此又會(huì)增加系統(tǒng)的成本。同時(shí)在串聯(lián)連接方式中，真空氣泵5抽取的空氣必須首先經(jīng)過(guò)β粒子探測(cè)倉(cāng)1，再進(jìn)入α粒子探測(cè)倉(cāng)2通過(guò)S1-PIN探測(cè)器7進(jìn)行α粒子的放射性探測(cè)，是因?yàn)棣亮Ｗ犹綔y(cè)倉(cāng)2內(nèi)施加了高壓電場(chǎng)，α粒子在電場(chǎng)作用下將向球心運(yùn)動(dòng)，但是帶負(fù)電荷的β粒子將在電場(chǎng)作用下向球面運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致β粒子會(huì)在α粒子探測(cè)倉(cāng)2內(nèi)湮滅。
【權(quán)利要求】
1.一種α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，其特征在于:包括α粒子探測(cè)倉(cāng)、β粒子探測(cè)倉(cāng)和真空氣泵；β粒子探測(cè)倉(cāng)為塑料材質(zhì)的封閉殼體，內(nèi)置云母窗探測(cè)器；α粒子探測(cè)倉(cāng)為半球形密閉殼體，球面為金屬材質(zhì)，底面為塑料材質(zhì)，在倉(cāng)內(nèi)底面中心位置放置有S1-PIN探測(cè)器，在S1-PIN探測(cè)器部分施加負(fù)電壓，在α粒子探測(cè)倉(cāng)球面外殼上施加正電壓，電壓差為2000-4000V ； α粒子探測(cè)倉(cāng)在其底面開(kāi)有第一空氣流入口和第一空氣流出口，β粒子探測(cè)倉(cāng)在其底面開(kāi)有第二空氣流入口和第二空氣流出口，第二空氣流出口與第一空氣流入口使用空氣導(dǎo)管相連，第一空氣流出口外接的空氣導(dǎo)管連接真空氣泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，其特征在于:所述第二空氣流入口外接空氣導(dǎo)管，在空氣導(dǎo)管口敷有空氣過(guò)濾膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，其特征在于:所述云母窗探測(cè)器，放置在β粒子探測(cè)倉(cāng)內(nèi)底部，位于第二空氣流入口和第二空氣流出口的連接線中點(diǎn)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，其特征在于:所述第一空氣流入口和第一空氣流出口，開(kāi)口位置應(yīng)分別位于S1-PIN探測(cè)器的兩側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，其特征在于:所述S1-PIN探測(cè)器，其偏置電壓為60V, S1-PIN探測(cè)器輸出電荷脈沖信號(hào)經(jīng)由電荷靈敏放大器放大后，由整形電路整形輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的α、β粒子聯(lián)動(dòng)探測(cè)裝置，其特征在于:所述云母窗探測(cè)器，使用加500V高壓的云母窗蓋革計(jì)數(shù)器；云母窗探測(cè)器輸出信號(hào)經(jīng)RC積分電路后，以指數(shù)形脈沖信號(hào)由隔離電容耦合輸出，指數(shù)形脈沖信號(hào)再經(jīng)后級(jí)整形電路處理后輸出。
【文檔編號(hào)】G01T1/18GK204142961SQ201420639978
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】朱西養(yǎng), 鐘紅梅, 柳芳, 薛勇, 彭瑪麗 申請(qǐng)人:四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院(核工業(yè)西南地質(zhì)調(diào)查院)